Đánh giá chất lượng và khả năng chịu hạn của một số giống lúa cạn hà giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - NGÔ VĂN DƢƠNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG VÀ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA CẠN HÀ GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Thái Nguyên - 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - NGÔ VĂN DƢƠNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG VÀ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA CẠN HÀ GIANG Chuyên ngành : Sinh học thực nghiệm Mã số: 60.42.30 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN LAM ĐIỀN Thái Nguyên - 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố Tác giả Ngô Văn Dƣơng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Lam Điền tận tình hƣớng dẫn, bảo tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành cơng trình nghiên cứu Tơi xin cảm ơn KTV Cao Phƣơng Thảo (phòng Thực vật học), KTV Đào Thu Thủy (phịng thí nghiệm Cơng nghệ tế bào), CN Nguyễn Ích Chiến (phịng thí nghiệm Di truyền học Cơng nghệ gen), Khoa Sinh- KTNN, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Thái Ngun) giúp đỡ tơi q trình hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm thầy cô giáo, cán khoa sinh - KTNN, Ban giám hiệu Trƣờng THPT Bắc Sơn, Sở GD&ĐT Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình học tập hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn động viên, khích lệ gia đình, bạn bè đồng nghiệp suốt thời gian làm luận văn Tác giả luận văn Ngơ Văn Dƣơng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU……………………………………………………………… Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu lúa………………………………………………… 1.1.1 Nguồn gốc phân loại lúa……………………………………… 1.1.2 Giá trị kinh tế lúa……………………………………………… 1.1.3 Tình hình sản xuất lúa giới Việt Nam…………………… 1.1.4 Thành phần hoá sinh hạt lúa 10 1.1.5 Đặc điểm sinh học lúa cạn………………………… 11 1.2 Hạn chế chịu hạn thực vật………………………………… 13 1.2.1 Khái niệm về hạn……………………………………………………… 13 1.2.2 Tính chịu hạn tác động hạn đến thực vật…………… 14 1.2.3 Cơ sở sinh lý, sinh hoá và di truyền của tí nh chị u hạn ở lúa……… 16 1.2.4 Nghiên cứu khả chịu hạn lúa………………… 21 1.3 Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thức vật vào việc đánh giá khả chống chịu lúa…………………… 22 1.3.1 Hệ thống nuôi cấy……………………………………………………… 22 1.3.2 Một số thành tựu đánh giá khả chống chị u chọn dịng tế bào soma bằng kỹ tḥt ni cấy in vitro……………………………… 23 Chƣơng VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CƢ́U 2.1 Vật liệu và đị a điểm nghiên cƣ́u…………………………… 2.1.1 Vật liệu thực vật……………………………………………………… 2.1.2 Hóa chất thiết bị 25 25 2.1.3 2.2 Địa điểm nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cƣ́u 26 27 2.2.1 Phƣơng pháp phân loại giống lúa cạn …………………………… 26 2.2.2 Phƣơng pháp hóa sinh 26 2.2.3 Đánh giá khả chị u hạn ở giai đoạn mạ bằng phƣơng pháp gây hạn 29 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25 http://www.lrc-tnu.edu.vn nhân tạo………………………………………………………………… 2.2.4 Phƣơng pháp nuôi cấy in vitro……………………………………………… 31 2.2.5 Phƣơng pháp xử lý số liệu tính tốn kết quả……………………… 33 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Phân loại, đặc điểm hì nh thái của các giống lúa ………… 34 3.1.1 Phân loại các giống lúa………………………………………………… 34 3.1.2 Đặc điểm hình thái giống lúa……………………………………… 35 3.2 Đánh giá chất lƣợng hạt……………………….…………………… 37 3.2.1 Đánh giá chất lƣợng hạt phƣơng diện cảm quan………………… 37 3.2.2 Đánh giá chất lƣợng hạt phƣơng diện hóa sinh 38 3.3 Đánh giá khả chịu hạn giống lúa …………………… 42 3.3.1 Khả chịu hạn giống giai đoạn nảy mầm… 42 3.3.2 Khả chịu hạn giống giai đoạn mạ………… …………… 51 3.4 Khả chịu han giống lúa nghiên cứu giai đoạn mơ sẹo 59 3.4.1 3.4.2 Thăm dị khả tạo mô sẹo, tốc độ sinh trƣởng khả tái sinh giống lúa nghiên cứu………………………………………… Độ nƣớc mô sẹo………………………………… 59 60 3.4.3 Khả chịu nƣớc mô sẹo………………………………… 61 3.4.4 Tốc độ sinh trƣởng mô sẹo sau sử lý thổi khô………………… 62 3.4.5 Khả tái sinh từ mô sẹo sau xử lý thổi khô……………… 63 3.4.6 Xác định nhanh sức sống tế bào mô sẹo phƣơng pháp nhuộm TTC 64 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ …………………………………………… 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………… 69 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1 Diện tích, xuất sản lƣợng lúa toàn Thế giới giai đoạn từ 1970 đến 2007 Bảng 1.2 Diện tích, suất sản lƣợng lúa 10 nƣớc có sản lƣợng lúa hàng đầu giới năm 2007 Bảng 1.3 Tình hình sản xuất xuất lúa gạo Việt Nam giai đoạn 1990 – 2007 Bảng 2.1 Các giống lúa cạn sử dụng làm vật liệu nghiên cứu…………………… 25 Bảng 3.1 Phân loại giống lúa nghiên cƣ́u……………………………………… 34 Bảng 3.2 Đặc điểm hình thái khối lƣợng 1000 hạt giống lúa 35 Bảng 3.3 Một số chỉ tiêu chất lƣợng hạt của giống lúa……………………… 37 Bảng 3.4 Hàm lƣợng protein, đƣờng tan của các giống lúa (% khối lƣợng khô) 39 Bảng 3.5 Hàm lƣợng axit amin dƣ̣ trƣ̃ hạt giống lúa (g axit amin /100g mẫu) Bảng 3.6 Thành phần lƣợng axit amin protein hạt giống lúa (g axit amin/ 100g protein) Bảng 3.7 Hàm lƣợng đƣờng tan giố ng lúa xƣ̉ lý sorbitol Bảng 3.12 45 Tƣơng quan giƣ̃a hoạt đô enzyme α-amylase với hàm lƣợng đƣờng tan giống lúa………………………………………………………… Bảng 3.11 43 5% giai đoạn nảy mầm(%)……………………………………………………… Bảng 3.10 41 Hoạt độ -amylase giai đoạn hạt nảy mầm xƣ̉ lý sorbitol 5% ( ĐVHĐ/mg hạt nảy mầm)………………………………………… Bảng 3.9 41 Thành phần hàm lƣợng axit amin không thay hạt của giống lúa (g axit amin/ 100g protein) Bảng 3.8 40 46 Hoạt độ protease của các giố ng lúa xƣ̉ lý sorbitol 5% giai đoạn nảy mầm (ĐVHĐ/mg)…………………………………………… 47 Hàm lƣợng protein các giống lúa giai đoạn nảy mầm xƣ̉ lý 49 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn sorbitol % (%)………………………………………………………… Bảng 3.13 Tƣơng quan giƣ̃a hoạt độ protease với hàm lƣợng protein tan ở giai đoạn nảy mầm giống lúa……………………………………………… 50 Bảng 3.14 Tỷ lệ thiệt hại hạn giống lúa giai đoạn mạ (%)…………… 52 Bảng 3.15 Khả giữ nƣớc giống lúa (%)……………………………… 53 Bảng 3.16 Chiều dài rễ tại các thời điểm gây hạn của các giống lúa giai đoạn mạ (cm)……………………………………………………………………… 54 Bảng 3.17 Chỉ số chịu hạn tƣơng đối giống lúa giai đoạn mạ…………… 56 Bảng 3.18 Hàm lƣợng proline giống lúa giai đoạn mạ (mM/g khối lƣợng Bảng 3.19 Bảng 3.20 tƣơi)……………………………………………………………………… 58 Thăm dị khả tạo mơ sẹo, tốc độ sinh trƣởng khả tái sinh giống lúa…………………………………………………………… 60 Kiểm tra sức sống giống lúa cạn phƣơng pháp nhuộm TTC 64 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC HÌNH Trang Hình 3.1 Hình thái hạt giống lúa nghiên cứu………………………… Hình 3.2 Hàm lƣợng axit amin không thay giống lúa nghiên cứu 36 với tiêu chuẩn của FAO……………………………….…………… 42 Hình 3.3 Sự biến động hoạt độ enzyme α-amylase của các giống lúa ……… 44 Hình 3.4 Đị nh tí nh hoạt đợ enzyme α-amylase của các giớng lúa…………… 44 Hình 3.5 Hình 3.7 Sự biến động hàm lƣợng đƣờng tan giống lúa giai đoạn nảy mầm…………………………………………… ………………… Sự biến động hoạt độ của enzyme protease của các giống lúa……… Ảnh định tính hoạt độ enzyme protease giống lúa ………… Hình 3.8 Hàm lƣợng protein giống lúa giai đoạn nảy mầm …………… 49 Hình 3.9 Tỷ lệ thiệt hại hạn của các giống lúa giai đoạn mạ…………… 52 Hình 3.10 Chiều dài rễ của các giớng lúa ở giai ngày hạn…………………… 54 Hình 3.11 Đồ thị hình rada biểu thị khả chịu hạn giống lúa giai Hình 3.6 45 47 48 đoạn mạ…………………………………………………………… 55 Hình 3.12 Ảnh giống lúa trƣớc sau ngày gây hạn giai đoạn mạ…… 57 Hình 3.13 Sự biến động hàm lƣợng proline giai đoạn mạ giống lúa … 58 Hình 3.14 Tốc độ nƣớc mơ sẹo giống lúa sau xử lý thổi khô… 60 Hình 3.15 Khả sống sót mơ sẹo sau xử lý thổi khơ (%)………… 62 Hình 3.16 Tốc độ sinh trƣởng tƣơng đối mô sẹo sau tuần ni cấy……… 62 Hình 3.17 Khả tái sinh từ mô sẹo sau xử lý thổi khô…………… 63 Hình 3.18 Đánh giá khả chịu nƣớc mô sẹo giống lúa cạn…… Khả phục hồi tái sinh sau thổi khô giống lúa cạn 64 mức độ mơ sẹo……………………………………………………… 65 Hình 3.19 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CHỮ VIẾT TẮT ABA Abscisic Acid ATPaza Adenosin triphosphatase (Enzym phân giải ATP giải phóng lƣợng) ADN Deoxyribose Nucleic Acid AFLP Amplified Fragment Length Polymorphism (Tính đa hình chiều dài phân đoạn đƣợc nhân bản) ASTT Áp suất thẩm thấu 2,4D Axit 2,4 – Dichlorphenoxyacetic cADN Complementary ADN (ADN bổ sung đƣợc tổng hợp nhờ enzym phiên mã ngƣợc từ ARN thông tin) CS Cộng CSCHTĐ Chỉ số chịu hạn tƣơng đối ĐVHĐ Đơn vị hoạt độ ĐVMS Đơn vị mô sẹo EDTA Ethylene Diamin Tetraaxetic Acid HSP Heat shock protein (Protein sốc nhiệt) IRRI International Rice Research Institute (Viện nghiên cứu lúa quốc tế) Kb Kilobase MS Murashige Skoog (Môi trƣờng theo Murashige Skoog) LEA Late Embryogenesis Abundant protein (Protein tổng hợp với số lƣợng lớn giai đoạn cuối q trình phát triển phơi) PCR RAPD Polymerase Chain Reaction (Phản ứng chuỗi polymerase) Random Amplified Polymorphism ADN (Phân tích ADN đa hình đƣợc nhân ngẫu nhiên) RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism (Phân tích chiều dài phân đoạn ADN cắt hạn chế) sHSP Small heat shock protein (Protein sốc nhiệt nhỏ từ 10 - 30 kDa) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 62 Tỷ lệ sống sót (%) 120 100 NN 80 KT 60 KM KĐ 40 SR 20 0h 2h 4h 6h 8h Thời gian xử lý (giờ) Hình 3.15 Khả sống sót mô sẹo sau xử lý thổi khô (%) 3.4.4 Tốc độ sinh trƣởng mô sẹo sau sử lý thổi khô Theo dõi khả sinh trƣởng mô sẹo sau xử lý thổi khô nuôi Tốc độ sinh trƣởng (đvms/mô) phục hồi tuần, kết đƣợc thể hình 3.16 2.5 NN KT 1.5 KM KĐ SR 0.5 0h 2h 4h 6h 8h Thời gian xử lý (giờ) Hình 3.16 Tốc độ sinh trƣởng tƣơng đối mô sẹo sau tuần nuôi cấy Kết cho thấy, tốc độ sinh trƣởng tƣơng đối mô sẹo giống Không đềunhau.Giống NN có tốc độ sinh trƣởng tƣơng đối mô sẹo cao giống nghiên cứu nghƣỡng thời gian xử lý thổi khô ngƣỡng 2giờ 2,53đvms/mô, ngƣỡng 1,00 đvms/mô Giống SR thấp ngƣỡng 8giờ đạt 0,31đvms/mô Tốc độ sinh trƣởng tƣơng đối mô sẹo sau tuần nuôi Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 63 phục hồi có mối tƣơng quan với khả chịu nƣớc mô sẹo, nhƣng lại tỷ lệ nghịch với thời gian xử lý thổi khô Theo Nguyễn Thị Tâm (2003), tiến hành xử lý mô sẹo số giống lúa nƣớc ngƣỡng nhiệt độ khác nhau, ngƣỡng thời gian khác cho thấy tốc độ sinh trƣởng mô sẹo tỷ lệ thuận với tỷ lệ sống sót mô [48] Kết nghiên cứu phù hợp với kết thu đƣợc qua nghiên cứu Lê Xuân Đắc (1998), Nguyễn Thị Thu Hoài (2005) [5], [17] 3.4.5 Khả tái sinh từ mô sẹo sau xử lý thổi khô Khả tái sinh sây sau tuần nuôi cấy mô sẹo sống sót xử lý nƣớc đƣợc trình bày hình 3.17 Tỷ lệ tái sinh (%) 70 60 50 40 30 20 10 NN KT SR KM KM KĐ SR NN 0h 2h 4h 6h 8h Thời gian xử lý (giờ) Hình 3.17 Khả tái sinh từ mô sẹo sau xử lý thổi khô Kết cho thấy môi trƣờng phục hồi tái sinh mô sẹo sống sót sau 2, 4, 6, thổi khơ giống có khả tái sinh Mô giống qua xử lý nƣớc sống sót thƣờng có khả tái sinh cao so với đối chứng không bị xử lý thổi khô từ 10,67% đến 48,16% so với 10,12 đến 20,12 giống đối chứng không bị xử lý thổi khơ Theo Lê Trần Bình CS (1995) nguyên nhân trình xử lý thổi khô giết chết tế bào mẫn cảm, chọn tế bào có sức sống khả tái sinh cao [1] Trong giống tái sinh ngƣỡng 2, tỷ lệ biến động ít, đó ngƣỡng giống NN có tỷ lệ tái sinh cao 63,56% giống SR có tỷ lệ tái sinh thấp 15,17%, Các giống lại có mức tái sinh giao động từ 40,34% đến 19,22% Ngƣỡng giống khả tái sinh NN Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 64 (35,78%), KT (25,29%), KM (23,57%), hai giống cịn lại khơng cịn khả tái sinh Sau xử lý thổi khơ giống khơng cịn khả tái sinh Nhƣ vậy, khả tái sinh không phụ thuộc vào kiểu gen mà chịu ảnh hƣởng thời gian xử lý thổi khô mô sẹo 3.4.6 Xác định nhanh sức sống tế bào mô sẹo phƣơng pháp nhuộm TTC Chúng sử dụng phƣơng pháp nhuộm TTC để đánh giá nhanh sức sống tế bào mô sẹo sau xử lý thổi khô Những tế bào sống sót bắt màu với thuốc nhuộm, tế bào chết không bắt màu, rửa mẫu với cồn 900 600C đến màu đỏ hết dung dịch Giá trị mật độ quang thu đƣợc đo bƣớc sóng 485nm phản ánh sức sống tế bào mơ sẹo Kết đƣợc trình bày bảng 3.20 hình 3.18 Bảng 3.20 Kiểm tra sức sống giống lúa cạn phƣơng pháp nhuộm TTC Giá trị OD 485nm Tỷ lệ so với đối chứng Giống thổi khô Đối chứng NN 0,25 ± 0,09 0,13 ± 0,01 1,92 KT 0,21 ± 0,02 0,15 ± 0,01 1,40 KM 0,14 ± 0,07 0,09 ± 0,01 0,16 KĐ 0,19 ± 0,04 0,14 ± 0,01 1,36 SR 0,13 ± 0,02 0,10 ± 0,03 1,30 0.25 0.2 0.15 Giá trị OD 485nm 0.1 0.05 NN KT KM KĐ SR giống thổi khô Đối chứng Hình 3.18 Đánh giá khả chịu nƣớc mơ sẹo giống lúa cạn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 65 Kết bảng 3.20 hình 3.18 Cho thấy giống có giá trị mật độ quang cao so với đối chứng Đặc biệt giống NN có giá trị mật độ quang vƣợt xa so với đối chứng 1,92 lần So sánh với kết tỷ lệ mô sẹo sống sót mục 3.4.1 Thấy những giống có tỷ lệ mô sẹo sống sót cao thƣờng có giá trị mật độ quang cao so với đối chứng Có thể sau xử lý thổi khô lƣợng nƣớc tế bào giảm mạnh tế bào chƣa kịp phục hồi nên khả hấp thụ mật độ quang Kết phƣơng pháp nhuộm TTC phù hợp với kết phƣơng pháp xác định tỷ lệ sống sót mô sẹo Kết mà nghiên cứu sức sống tế bào mô sẹo phù hợp với kết nghiên cứu Đinh Thị Phòng (2001) [40], Nguyễn Thị Tâm (2003) [54], Bùi Thị Thu Thủy (2006) [60], Nguyễn Thị Thu Hoài (2005) [17] Điều cho phép sử dụng phƣơng pháp nhuộm TTC để xác định sớm khả chịu hạn giống lúa trƣờng hợp cần thiết Hình 3.19 Khả phục hồi tái sinh sau thổi khô giống lúa cạn mức độ mô sẹo 1; Mô sẹo phục hồi sau tuần tái sinh sau tuần Giống NN 2; Mô sẹo phục hồi sau tuần tái sinh sau tuần Giống KM Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 66 Qua nghiên cứu khả chịu hạn giống lúa mức độ mô sẹo có thể rút số kết luận: (1) Cả giống lúa có khả tạo mô sẹo từ hạt tái sinh đáp ứng cho nghiên cứu tiếp liên quan đến nuôi cấy in vitro (2) Mô sẹo giống lúa bị nƣớc nhanh xử lý thổi khô ngƣỡng thời gian 2, Từ đến tốc độ nƣớc mô giảm dần Sự sai khác mức độ nƣớc giữa giống không đáng kể Sau thổi khô giống SR có độ nƣớc cao (94,27% so với khối lƣợng tƣơi), giống NN có độ nƣớc thấp (88,12% so với khối lƣợng tƣơi) (3) Khả chịu nƣớc tốc độ sinh trƣởng mô sẹo sau xử lý thổi khô giống nghiên cứu có khác rõ rệt, cao giống NN thấp thất giống SR (4) Mô sẹo giống nghiên cứu sau xử lý thổi khơ cịn giữ đƣợc khả tái sinh Chọn lọc xử lý thổi khô mô sẹo giống lúa cạn: NN, KT, KM, KĐ, SR thu đƣợc 130 dịng mơ có khả chịu hạn 570 dịng xanh có thể sử dụng cho cơng tác chọn dòng (5) Khả chịu hạn mức độ mô sẹo giống lúa có khác nhau, thứ tự từ cao xuống thấp nhƣ sau: NN>KT>KĐ>KM>SR Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 67 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Trong giống lúa cạn thu thập ở tỉ nh Hà Giang có giống thuộc loài phụ Indica giống thuộc loài phụ Japonica, giống lúa tẻ Các giống lúa biểu hiện đa hì nh về đặc điểm hì nh thái , khối lƣợng hạt Trên phƣơng diện cảm quan , hạt gạo giống phù hợp với thị hiếu ngƣời tiêu dùng xuất Chất lƣợng gạo giống KT có chất lƣợng gạo là tốt nhất tiếp đến là giống KĐ , SR, NN và kém nhất là giống KM Hàm lƣợng axit amin không thay tr ong protein giống lúa nghiên cứu (trƣ̀ methyonin lizin) cao tiêu chuẩn của FAO Hàm lƣợng đƣờng tan hoạt độ enzym α-amylase, hàm lƣợng protein hoạt độ enzym protease ở giai đoạn nảy mầm của các gi ống lúa có mối tƣơng quan thuận chặt chẽ , liên quan đến khả chị u hạn của tƣ̀ng giống Khả chịu hạn giống lúa nghiên cứu giai đoạn nảy mầm đƣợc xếp theo thƣ́ tƣ̣ tƣ̀ cao đến thấp nhƣ sau: NN>KM >KT>KĐ>SR Sƣ̣ biến động hàm lƣợng prolin đƣờng tan giai đoạn mạ có tƣơng quan th uận với khả chị u hạn của các giống lúa Giống NN có số chịu hạn tƣơng đối cao nhất (19689,12) thấp giống SR (14963,28) Khả chị u hạn của giống lúa giai đoạn mạ đƣợc xếp nhƣ sau: NN>KM >KT>KĐ>SR Dƣ̣a phân tí ch khoảng cách và hệ số khác có thể chia giống lúa nghiên cƣ́u mƣ́c chị u hạn khác Mƣ́c chị u hạn tốt nhất gồm giống NN giống chịu hạn trung bình gồm KM KT, mƣ́c chị u hạn k ém nhất gồm giống KĐ SR Cả giống lúa có khả tạo mô sẹo từ hạt tái sinh thành từ mô sẹo đáp ứng cho nghiên cứu liên quan đến nuôi cấy in vitro Các giống có tỷ lệ tạo mô sẹo tái sinh khác nhau, tỷ lệ tái sinh cao giống NN giống KM, KT, KĐ thấp giống SR Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 68 Mô sẹo giống lúa bị nƣớc nhanh xử lý thổi khô Sự sai khác mức độ nƣớc giữa giống không đáng kể Sau thổi khô lƣợng nƣớc cao giống SR (94,24%) khối lƣợng tƣơi Tốc độ sinh trƣởng mô sau xử lý thổi khô có khác biệt rõ rệt Giống NN có tỷ lệ sống sót cao so với giống cịn lại Đa số những mơ sống sót sau thổi khô có khả tái sinh thành hồn chỉnh Chọn lọc thổi khơ mơ sẹo giống lúa thu đƣợc 130 dịng mơ có khả chịu hạn 570 dòng xanh có thể sử dụng làm vật liệu khởi đầu cho việc chọn lọc dòng chịu hạn Đề nghị Giống NN có khả chịu hạn , tạo mô sẹo tái sinh tốt nhất số các giống lúa nghiên cƣ́u , nên có thể tuyển chọn giống này làm vật liệu khởi đầu cho công tác tạo dịng chọn giớng lúa chịu hạn Cần tiếp tục nghiên cƣ́u các chỉ thị phân tƣ̉ liên quan đến khả chị u hạn giống lúa nghiên cứu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Trần Bì nh , Lê Thị Muội (1998), Phân lập gen và chọn dòng chốn g chị u ngoại cảnh bất lợi lúa, , Nxb Đại học Quốc Gia, Hà Nội Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Thị Hiền, Phùng Gia Tƣờng (1997), Thực hành hoá sinh học, Nxb Giáo dục Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng (2004), Hóa Sinh học, Nxb Giáo duc Nguyễn Hữu C-ờng, Nguyễn Thị Kim Anh, Đinh Thị Phòng, Lê Thị Muội, Lê Trần Bình (2003), Mối t-ơng quan hàm l-ợng prolin tính chống chịu lúa , Tạp chí Công nghệ Sinh häc 1(1), tr 85-95 Lê Xuân Đắc (1998), Sử dụng công nghệ tế bào thực vật cải tiến một số đặc điểm nông học của giống C 71 và nếp TK 90, Luận văn thạc sĩ Sinh học , Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội Bùi Huy Đáp (1999), Một số vấn đề về lúa, NXB Nơng nghiệp Ngũn Lam Điền (2003), Tính chống chịu thực vật , Chuyên đề sinh học trung tâm khoa học tƣ̣ nhiên và Công nghệ Quốc gia , Viện Công nghệ Sinh học Nguyễn Lam Điền (2005), Nghiên cứu một số đặc điểm s inh học phân tử , ảnh hưởng của hạn và phân khoáng đối với cỏ ngọt (Stevia rebaudianna Bertoni) trồng tại Thái Nguyên , Luận án tiến sĩ sinh học , Viện Công nghệ Sinh học , Hà Nội Nguyễn Thị Kim Dung (2003), Nghiên cứu tượng đa hình protein và một số chỉ tiêu hóa sinh của các giống lạc , Luận văn thạc sĩ Sinh học , Đại học Thái Nguyên 10 Nguyễn Lân Dũng (1979), Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật, Tập 3, Nxb Giáo dục, Hà Nội, Tr 116 – 120 11 Đỗ Thị Dƣơng (2001), Nghiên cứu một số đặc điểm hì nh thái , sinh lý và hóa sinh của giống lúa cạn đị a phương , Luận văn thạc sĩ Sinh học , Đại học Thái Nguyên 12 Trần Kim Đồng , Nguyễn Quang Phổ , Lê Thị Hoa (1991), Giáo trình sinh lý trồng, Nxb Đại học và giáo dục chuyên nghiệp Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 70 13 Nguyễn Thu Hà , Chu Hoàng Mậu , Nguyễn Thị Hải Yến , Đỗ Thị Dƣơng (2003), “Đa dạng sinh học của lúa cạn ở miền núi phí a bắc Vi ệt Nam”, Báo cáo khoa học hội nghị toàn quốc lần thƣ́ Huế ngày 25-26/7/2003, Nhƣ̃ng vấn đề nghiên cƣ́u bản khoa học sƣ̣ sống , Nxb khoa học và kỹ thuật , Hà Nợi, 86-89 14 Nguyễn Thu Hà, Chu Hồng Mậu (2003), “Đa dạng sinh học lúa cạn miền núi phía Bắc Việt Nam”, Nhƣ̃ng vấn đề nghiên cứu khoa học sống, Nxb Khoa học kĩ thuật, Hà Nội 15 Nguyễn Thị Hiền, Vũ Thụy Thƣ (2004), Hóa sinh học, Nxb Đại học Sƣ Phạm 16 Vũ Văn Hiển, Nguyễn Văn Hoan (1999), Kỹ thuật trồng lúa, Nxb Giáo dục 17 Nguyễn Thị Thu Hoài (2005), Nghiên cứu khả chị u hạn và mối tương quan di truyền của một số giống lúa cạn đị a phương , Luận văn thạc sĩ Sinh học , Đại học Thái Nguyên 18 Nguyễn Đức Hoàng (2008), Đặc điểm di truyền, khả chịu hạn và thay đổi Genome của mợt số dịng lúa có ng̀n gốc từ mô sẹo chịu mất nước, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học Thái Nguyên 19 Nguyễn Hữu Hồng (1993) Luận án thạc sỹ nông nghiệp, Nagazaki – Nhật Bản 20 Nguyễn Nhƣ Khanh , Phùng Gia Tƣờng , Phan Quốc Hùng , Đỗ Hải Lan (2003), “ So sánh một số chỉ tiêu phẩm chất hạt gạo giống lúa nương dưới ảnh hưởng của điều kiện n ương rãy và của KCl xử lý hạt trước gieo ” Nhƣ̃ng vấn đề nghiên cứu khoa học sống, Nxb khoa học và kỹ thuật, Hà Nội: 336-339 21 Nguyễn Thị Lẫm , Hoàng Văn Phụ , Dƣơng Văn Sản , Nguyễn Đƣ́c Thạch (2003), Giáo trình lương thực, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 22 Nguyễn Thị Lẫm (1998), Giáo trình lúa, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 23 Nguyễn Thị Hoa Lan (2005), Nghiên cứu thành phần hóa sinh hạt và tí nh đa dạng di truyền của giống lạc , Luận văn thạc sĩ Sinh học , Đại học Thái Nguyên 24 Ngô Thị Liêm (2006), Nghiên cứu sự đa dạng di truyền và khả chị u hạn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 71 của một số giống lạc, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học Thái Nguyên 25 Trần Thị P hƣơng Liên (1999), Nghiên cứu đặc tí nh hóa sinh và sinh học phân tử của một số giống đậu tương có khả chị u nóng , chịu hạn Việt Nam , Luận án tiến sĩ Sinh học, Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội 26 Trần Thị Phƣơng Liên , Nông Văn Hải (2005), “Protein dƣ̣ trƣ̃ và protease hạt trờng”, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học 3(4): 397- 414 27 Trần Thị Phƣơng Liên , Nguyễn Huy Hoàng , Đinh Duy Kháng , Nông Văn Hải, Lê Thị Muội (1998), „Phân lập gen Chaperonin ở gi ống đậu tƣơng chịu nóng M103” Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ, 36(5): 8-14 28 Vũ Văn Liết (1994), “ Đánh giá nguồn gen nhập nội tƣ̀ vƣờn quốc tế điều kiện miền Bắc Việt Nam” , Thông báo khoa học , chuyên đề Sinh học - Nông nghiệp, Nxb vụ khoa học Công nghệ , Bợ Giáo dục và Đào tạo 29 Nguyễn Hồng Lợc (1992), Chọn dịng chịu muối NaCl và chịu mất nước thuốc lá (Nicotiana Tabacum.L), Luận án tiến sĩ Sinh học , Viện Công nghệ Sinh học Hà Nội 30 Đinh Văn Lƣ̃ (1998), Giáo trình lúa, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 31 Chu Văn Mẫn (2001), Ứng dụng tin học sinh học, Nxb Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội 32 Chu Hoàng Mậu (2005), Cơ sở và phương pháp sinh học phân tử , Nxb Giáo dục 33 Chu Hoàng Mậu (2004), “Nghiên cứu protein thành phần axit amin protein hạt số giống lúa cạn địa phƣơng” , Những vấn đề nghiên cứu bản khoa học sống - Định hướng nông lâm ngư nghiệp miền núi, Thái Nguyên: 517 – 520 34 Chu Hoàng Mậu (2000), Nghiên cứu tượng đa hình protein và một số tiêu sinh hố nhằm góp phần chọn lọc dịng đậu tương và đậu xanh đợt biến, Đề khoa học công nghệ cấp Bộ, Bộ Giáo dục Đào tạo 35 Chu Hoàng Mậu (2000), Nghiên cứu đặc điểm sinh hố và sinh học phân tử của mợt sớ giống lúa cạn địa phương góp phần chọn lọc giống lúa thích hợp cho Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 72 vùng Đông Bắc Việt Nam, Đề nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Bộ Giáo dục Đào tạo (B2001 – 0314) 36 Nguyễn Văn Mùi (2001), Thực hành hoá sinh học, Nxb Đại học Quốc Gia, Hà Nội 37 Phạm Thị Thu Nga (2004), Nghiên cứu đặc điểm hình thái, thành phần hoá sinh hạt và đa dạng di truyền của một số giống lúa cạn trồng phổ biến hai tỉnh Bắc Kạn và Cao Bằng, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học Thái Nguyên 38 Nguyễn Thị Thu Ngà (2007), Đánh giá khả chị u hạn và sự đa dạng di truyền của các giống lạc L 12, L14, L15, L25, V79, Luận văn thạc sĩ Sinh học , Đại học Thái Nguyên 39 Niên Giám thống kê Việt Nam năm 2008, Nxb Thống kê, Hà Nội 40 Đinh Thị Phòng (2001), Nghiên cứu khả chị u hạn và chọn dòng chị u hạn lúa công nghệ tế bào thực vật , Luận án tiến sĩ sinh học , Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội 41 Đinh Thị Phòng, Nguyễn Hoàng Tỉ nh, Chu Hoàng Hà , Lê Trần Bì nh, Lê Thị Muội (1999) “Đánh giá một số đặc điểm hóa sinh của các dòng lúa tái sinh tƣ̀ mô sẹo nƣớc”, Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ ,37 (2): 29-35 42 Đinh Thị Phòng, Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (1995), Sử dụng công nghệ tế bào thực vật để chọn dòng lúa chịu hạn, Kỷ yếu viƯn c«ng nghƯ sinh häc,tr.27-38 43 Hồng Mai Phƣơng, Chu Hoàng Mậu (2001), “ Nghiên cƣ́u thành phần điện di protein dƣ̣ trƣ̃ hạt số giống lúa cạn dịng lạc đột biến” , Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Thái Nguyên 1(1) 44 Mai Văn Quyền (1985), Những kiến thức bản của khoa học trồng lúa , Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 45 Nguyễn Thị Sâm (2002), Đánh giá đặc điểm hì nh thái , hóa sinh hạt và phản ứng kiểu gen của giống lạc trồng Bắc Giang , Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học Thái Nguyên 46 Hà Tiến Sỹ (2007), Đánh giá khả chị u hạn và nhân gen P5CS của một số giống đậu tương đị a phương của Tỉ nh Cao Bằng , Luận văn thạc sĩ Sinh học , Đại học Thái Nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu – i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 73 47 Nguyễn Thị Tâm, Lê Trần Bình (2003), ảnh h-ởng nhiệt độ cao lên hoạt độ -amylase hàm l-ợng đ-ờng tan hạt nảy mầm số giống dòng lúa chọn lọc từ mô sẹo chịu nóng , Tạp chí C«ng nghƯ Sinh häc,1(1), tr.101- 108 48 Ngũn Thị Tâm (2004), Nghiên cứu khả chị u nóng và chọn dòng chị u nóng lúa cơng nghệ tế bào thực vật , Luận á n tiến sĩ Sinh học , Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội 49 Nguyễn Vũ Thanh Thanh , Chu Hoàng Mậu , Lê Trần Bì nh (2006), “Nghiên cƣ́u đa dạng di truyền của một số giống đậu xanh chị u hạn bằng chỉ thị SSR và RAPD”, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học 4(1): 99- 106 50 Nguyễn Vũ Thanh Thanh , Chu Hoàng Mậu , Lê Trần Bì nh (2006), “Nghiên cƣ́u khả chị u hạn và hàm lƣợng prolin, đƣờng tan của mợt sớ giớng đậu xanh”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Thái Nguyên, 3(39): 58- 64 51 Ngun Vị Thanh Thanh (2003), Nghiªn cøu thành phần hoá sinh hạt tính đa dạng di truyền số giống đậu xanh có khả chịu hạn khác nhau, Luận văn thạc sỹ sinh học 52 Lê Thông, Nguyễn Văn Phú, Nguyễn Minh Tuệ (2005), Địa lí kinh tế xã hợi Việt Nam, Nxb Đại học Sƣ phạm 53 Trần Văn Thuỷ, Nguyễn Thị Trâm (1999), “Khai thác nguồn gen lúa cạn vùng Tây Nguyên”, thông báo khoa học của trường đại học, Sinh học – Nông nghiệp: 12 – 16 54 Bùi Thị Thu Thủy (2006), Nghiên cứu khả chịu hạn và tạo vật liệu khởi đầu cho chọn dòng chịu hạn lúa công nghệ tế bào thực vật, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học Thái Nguyên 55 Vì Thị Xuân Thủy (2008), Đánh giá chất lượng và khả chịu hạn của một số giống lúa cạn Sơn La, Luận văn thạc sỹ sinh học, Đại học Thái Nguyên 56 Lƣu Ngọc Trình (1997), “Phân loại nhanh lúa Indica Japonica qua lúa trồng Châu Á” , Công nghệ sinh học và ứng dụng Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn, 1(2): 1-3 57 Nguyễn Hải Tuất, Ngô Kim Khôi (1996), Xử lý thống kê kết quả ngiên cứu thực Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 74 nghiệm nông, lâm, ngư nghiệp máy vi tính, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội 58 Nguyễn Thị Hải Yến (2002), Sưu tập, nghiên cứu hình thái, hoá sinh hạt và đặc điểm phản ứng kiểu gen của một số giống lúa cạn địa phương, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học Thái Nguyên 59 Http://www Caylua Vn/01/04_ Sxluathegioi.htm 60 Http:// www Rice.come.Vn/ forums/- vp760 htm 61 Http://www Caylua Vn/01/01_ Vaitroluagao.htm 62 Http ://www Caylua Vn/01/08_ Thongkesxlua.htm 63 Http://www Caylua Vn/01/02_ Giatridinhduong.htm 64 Http://www Faostat.fao.org TIẾNG ANH 65 Afzal M.A., Moynol Hoque M., and Shar mugasun daram S (2004), “Random Amplified Polymorphu DNA (RADP) Analysis of selected mungbean [vigna radiate (L) Wilczek] Cultivars”, Asian Journal of sciences, 3(1): 20 – 24 66 Aral B., Schlinzig J.S., Liu G., Kamoun P (1996), “Dutabase cloning of human deltal1 – pyrroline- 5- cacboxylate synthetase(P5CS) cDNA: a bifuntional enzym cactalyzing the first steps in prolin biosynthesis”, C.R.Acad Sci Paris, 319: 171- 178 67 Baste L.S (1973), “ Papid determination of face protein for water – Stess studies”, plan and soil, 39: 205 – 207 68 Bray E.A., J Bailey – Serres, E weretilnyk (2000), “Responses to abiotic stressses In: Gruissem W, B Bachanas, R John (eds) Biochemistry and molecular biology of plants”, American Society of Plant Physiologist, Rockville, 1158-1249 69 Chang E H and Troungton J H (1972), Chlorophyll a/b ration in C3 and C4 plant Photosynthetica, vol 6: No 1: 57- 65 70 Chang.T.T., (1976), “The Origin evaluation cultavation on, Di simination andiversfiction of Asian and African rice”, Euphytica:435-441 71 Cleas B., Dekeysre R., Villaroel R., Bulck V.D.M., Baw., Montagu M.V (1990), “ Charaterization of a rice gene showing ogan-specific expression in Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 75 response to stress and drought”, Plant Cell Rep 2, pp 19-27 72 Close T.J.(1996), “ Dehydrin: Emergence of biochemical role of a family of plant dehydrin proteins”, Physiol Plant 97, pp 795-803 73 Fumino Taikaiwa (1999), “ Structure and expression of rice seed storaga protein genes” Molecular biology of rice, IRRI 74 Gamborg O.L, Phillip G.C (Edc) (1995), Basal media for plant cell andtisue culture Pages 301-306 in: Plant cell,Tissue and Organ Culture Fundamental methods Springer Heidelberg 75 Hanson A.P,, Hitz W.D (1982), Metabolic responses, plant physiol, 33: 163 – 203 76 IRRI (1996), “Upland rice in Asia”, Lobanos Philippines 77 Innis M.A., Gelfand D.H.,Sninsky J.J, White T.J (1990), PCR protocol: Aguile to methods and ampilication AArcdemic Press, 482 78 Khush G.H and Oka H.I (1996), Rice gentic new slettew, Volume13, a Pubilcation of rice gentimes Cooperative, December, P 11-29 79 Kurata n., Nagamura Y., Harushima Y., Sue N.J., Antonia B.A., Kubiki Y., Toyama T., Mitamoto Y., Kirihata T., Hayasaka K., Monna L., Zhong H.S., Tamura Y., Wang Z.X., Monma T., Umehara Y., Yano M., Saski T., Minobe Y., (1994), A 300 kilobase interval genetic map of rice including 883 expressed sequences, Nat Genet, 8, pp 365-376 80 Lyer S., Caplan A (1998), “ Products of prolin catabolism can in duce osmotically regulated genes in rice” Plant physiol, 116: 203 – 211 81 Levitt J (1980), Response of plants to environmental stress, Kozlowski T.T (eds), Acad Press, NewYork, London, Torionto, Sydeney, San Fransisco, 1980 82 Nguyen TT, Klueva N, Chamareck V, Aarti A, Magpantay G,Millena AC,Pathan MS AND Nguen HT(2004), “Saturation mapping of QTL region AND indentification of putative cADNidate genes for drought toleran in rice”,Mol Genet Genomics [ Epub ahead of print] 83 Price A.H., Townend J., Jones M.P., Audebert (2002), “Mapping QTl Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 76 associated with drought avoidance in upland rice grown in the Philipines and West Africa”, Plant Mol Bioll, 48 (5-6), 683-95 84 Silva A.R., Sladanha C.M., Boelter R., Chagas A.M.(1986) “Fertilidadepatas: Extra to Aquaso de stena rebaudiana (Bert)”, Bertani Stenoside O3 III seminario Brasileiro some stevia rebaudiana (Bert) Bertoni, 34 – – 85 Soulage J.L., Kim K., Arres E.L., Walters CO2, Cushman J.C (2003), “Conformation of a group late embryogenesis abundant protein from soybean Evidena of Poly (L praline) – type II steucture plant”, Physiol, 131(3), 963 – 975 86 Steponkees P L., Shahan K.W., Culter J.M (1982) “Osmotu adjustment in rice” In hought resistance in crops with emphasis on rice, IRRI Los Banos, Lagua, Philippine (181 – 194) 87 Szoke A, Miao G.H., HongZ., Verma D.P.S (1992), “ Sucellular locatoin of deltal1– pyrroline- 5- cacboxylate reductase in root/nodule and leaf of soybean”, plant physiol, 99: 1642- 1649 88 Robert W.H (1991), Research priotities for Rice Biotechnology, Rice Biotechnology, Khush G.S., Toenniesen G.H.(eds), Bio Agr IRRI, 6, pp 19-38 89 Towill L.E., Mazur P (1975), “ Studies on the reduction of 2, 3, triphenyltetrazolium chloride as a viability assay for plant tissue cultures”, Can J Bot 53, pp 1097-1102 90 Verma D.P.S., Hu C.A.A., Delauney A.J., Miao G.H, Hong (1992), “Deciphering prolin biosynthesis pathway in plants by direct, trans-, cocomplementation in bacteria In “Biosynthesis and Molecular Regulation of Amini Acid in Plants (BK Singh, HE Flores, JC Shannon eds)”, American Society of Plant Physiologists, Warely Press, Baltimeore MD, pp 128-138 91 Xin Z.C., Li P.H (1993), “ Relaship between prolin and abscisis acid- induced chilling tolerance in maize suspension – cultured cell”, plant physiol, 130(2): 277- 284 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... ? ?Đánh giá chất lƣợng khả chịu hạn số giống lúa cạn Hà Giang? ?? Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá chất lƣợng khả chịu hạn giống lúa cạn trồng tỉnh Hà Giang Nội dung nghiên cứu - Phân loại giống lúa nghiên... cứu - Đánh giá chất lƣợng hạt giống lúa nghiên cứu - Đánh giá khả chịu hạn giai đoạn hạt nảy mầm - Đánh giá nhanh khả chịu hạn giống lúa nghiên cứu giai đoạn mạ ba - Đánh giá khả chịu hạn mức... 38 3.3 Đánh giá khả chịu hạn giống lúa …………………… 42 3.3.1 Khả chịu hạn giống giai đoạn nảy mầm… 42 3.3.2 Khả chịu hạn giống giai đoạn mạ………… …………… 51 3.4 Khả chịu han giống lúa nghiên cứu